La native de Saint-Louis au Sénégal est aux côtés de Jean Dujardin dans le très attendu « OSS 117, Alerte rouge en Afrique noire », qui sortira le 4 août prochain. Celle qui a joué, entre autres, dans « Un dimanche à Kigali » de Robert Favreau, qui lui a permis de décrocher un prix d’interprétation au festival de Marrakech, est de nouveau sous les projecteurs. 

Fatou N'Diaye est née d'un père sénégalo-malien et d'une mère nigériane. À l'âge de « 7 ou 8 ans », elle quitte le Sénégal et s'installe avec sa mère en France dans le 11e arrondissement de Paris. En 1997, elle est repérée par Oliviero Toscani, le photographe des publicités pour la marque Benetton qui la pousse à devenir mannequin. Elle fait sa première apparition sur les écrans dans le téléfilm « Fatou la Malienne » diffusé en 2000/2001 sur France 2.

Consciente de sa beauté et de son avantage physique, elle met un pied dans le mannequinat  tout en multipliant les castings pour le petit, comme pour le grand écran. Elle trouve son premier rôle grâce à Daniel Vigne. Dans ce téléfilm, elle incarne le personnage principal, celui d'une jeune malienne de 18 ans qui, le bac en poche, rêve de coiffer les mannequins lors des défilés de grands couturiers à Londres. Une ambition se heurtant à la volonté de ses parents (campés par Mariam Kaba et Pascal Nzonzi). Fatou N'Diaye apparaît ensuite dans la comédie Astérix et Obélix, « Mission Cléopâtre » (2002), puis dans le film musical « Nha fala » (2003).

Au cours des années 2010, la comédienne sera surtout vue dans les épisodes des séries (souvent policières) Maison close, Le Passage du désir, Engrenages et Capitaine Marleau. En 2018, elle interprète le rôle d'une prostituée sénégalaise qui s'éprend d'un cycliste professionnel tombé dans la drogue dans le film « Un ange », une référence au sort du cycliste Franck Vandenbroucke.